The invention discloses a large-scale true triaxial rock hydraulic fracturing test system and method, which comprises a true triaxial module, a hydraulic loading module, a fracturing fluid stirring and injection module, a fracturing well module and a data acquisition and control module, wherein the true triaxial module comprises a cavity for placing a fracturing well assembly, and the hydraulic loading module comprises an X-axis hydraulic cylinder. The Y-axis, Y-axis and Z-axis hydraulic cylinders are located in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions of the fracturing well assembly respectively; the fracturing fluid agitation and injection module are connected with the fracturing well assembly; the data acquisition and control module are connected with the hydraulic loading module, the fracturing fluid agitation and injection module respectively. The system can be used to conduct fracturing tests of different lithologic rocks under different conditions of in-situ stress, flow rate, perforation, fracturing stress and fracturing fluid, so as to further study the mechanism of rock hydraulic fracture propagation under true triaxial stress and the factors affecting fracture propagation.
【技术实现步骤摘要】
大尺度真三轴岩石水力压裂试验系统及方法
本专利技术属于油气藏开采技术研究领域，具体涉及大尺度真三轴岩石水力压裂试验系统及方法。
技术介绍
水力压裂作为油气增产的主要措施之一已被广泛应用于现代石油工业中，对于低渗油气藏的生产起了重要的作用，同时水力压裂还发展为测定深部地层原地应力的最可靠方法之一。水力裂缝的几何形态是影响压裂处理效果的主要因素之一，经济有效的压裂，应尽可能地让裂缝在储层延伸，并且防止穿透水层和低压渗透层，这就要在深刻认识裂缝扩展规律的基础上优选压裂作业参数，并采取有效措施控制裂缝的扩展。同时，深部岩体所处的应力环境三向不等压状态(即真三轴应力状态)。开展真三轴条件下岩石(如页岩、致密砂岩等)水力压裂裂纹扩展效果研究，对于提高油气藏开采效率，特别是页岩气产量具有重要的理论价值和工程实践意义。而相应的物理模拟试验系统，成为了制约真三轴应力状态下岩石水力压裂研究的关键。在真三轴岩石水力压裂试验系统方面，与本专利技术相关的国内专利和文献有：《干热岩增强型地热系统的水力压裂模拟实验装置及方法》(申请号：201710916807.3)、《一种含温控系统的大尺寸真...
【技术保护点】
1.一种大尺度真三轴岩石水力压裂试验系统，其特征在于：包括真三轴模块(1)、液压加载模块(2)、压裂液搅拌与注入模块(3)、压裂井组件(4)和数据采集与控制模块(5)；其中：所述真三轴模块(1)包括一个腔体(13)，该腔体(13)内用于放置压裂井组件(4)；所述液压加载模块(2)包括X轴液压缸(21)、Y轴液压缸(22)、Z轴液压缸(23)，分别位于压裂井组件(4)的X轴、Y轴、Z轴方向；所述压裂液搅拌与注入模块(3)与压裂井组件(4)相连；所述数据采集与控制模块(5)分别与液压加载模块(2)、压裂液搅拌与注入模块(3)连接。
【技术特征摘要】
1.一种大尺度真三轴岩石水力压裂试验系统，其特征在于：包括真三轴模块(1)、液压加载模块(2)、压裂液搅拌与注入模块(3)、压裂井组件(4)和数据采集与控制模块(5)；其中：所述真三轴模块(1)包括一个腔体(13)，该腔体(13)内用于放置压裂井组件(4)；所述液压加载模块(2)包括X轴液压缸(21)、Y轴液压缸(22)、Z轴液压缸(23)，分别位于压裂井组件(4)的X轴、Y轴、Z轴方向；所述压裂液搅拌与注入模块(3)与压裂井组件(4)相连；所述数据采集与控制模块(5)分别与液压加载模块(2)、压裂液搅拌与注入模块(3)连接。2.根据权利要求1所述的大尺度真三轴岩石水力压裂试验系统，其特征在于：所述真三轴模块(1)的腔体(13)内底部放置有岩芯底座(11)，腔体(13)的X轴、Y轴、Z轴方向开口，并分别设置有一块岩芯压板(12)，压裂井组件(4)放置于该岩芯底座(11)上，并位于三块岩芯压板(12)之间；所述岩芯压板(12)上开设有声发射探头预留孔(15)、渗流监测预留孔(16)，声发射探头预留孔(15)中安装有声发射探头(17)，渗流监测预留孔(16)中安装有渗流监测接头(18)；其中，声发射探头(17)、渗流监测接头(18)分别与数据采集与控制模块(5)连接。3.根据权利要求2所述的大尺度真三轴岩石水力压裂试验系统，其特征在于：所述腔体(13)上沿着Y轴反方向的端面设置有法兰板(14)。4.根据权利要求2所述的大尺度真三轴岩石水力压裂试验系统，其特征在于：所述液压加载模块(2)的X轴液压缸(21)、Y轴液压缸(22)、Z轴液压缸(23)均通过液压缸活塞杆(24)与相对应的岩芯压板(12)连接，岩芯压板(12)通过液压缸连接件(25)与岩芯压板(12)固定；X轴液压缸(21)、Y轴液压缸(22)、Z轴液压缸(23)均与腔体(13)通过液压缸法兰(26)连接，并通过螺母(27)和螺栓(28)固定；其中，X轴液压缸(21)、Y轴液压缸(22)、Z轴液压缸(23)分别与数据采集与控制模块(5)连接。5.根据权利要求1所述的大尺度真三轴岩石水力压裂试验系统，其特征在于：所述压裂液搅拌与注入模块(3)包括依次通过管线相连的气瓶(31)、第一阀门(32)、低温浴槽(33)、注入泵(34)、搅拌容器(35)，所述搅拌容器(35)一端与恒温恒压泵(35)相连，另一端分别...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨圣奇，黄彦华，冯正，田文岭，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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